С тех пор процессы пролиферации и дифференцировки клеток ушли далеко вперед, создав настоящее чудо — вас, человека. У растения жизнь начинается точно так же — с одной маленькой клетки, из которой в дальнейшем будут развиваться ткани и органы самых разных форм. Главная заслуга роста растения принадлежит образовательной ткани.
Как вы видите, на картинке схематично изображено месторасположение образовательной ткани. Главным образом это:
- Кончик побега — конус нарастания в почках
- Кончик корня — зона деления, прикрытая корневым чехликом для защиты
- Камбий — обеспечивает рост растения в ширину
- Основание междоузлий и черешков листьев — это также зоны активного роста растения
Именно в этих местах и происходит деление клеток и рост растения. Важно отметить, что сезонные изменения активности клеток камбия являются причиной возникновения годичных колец древесины. Внешний вид годичных колец обусловлен хронологической закономерностью: весной больше образуется проводящей ткани (более тонкая и рыхлая внутри), а осенью — механическая (толстая, более твердая). Именно поэтому годичные кольца на спиле дерева выглядят как чередование колец, отличающихся друг от друга.
На внешний вид годичных колец оказывают весьма сильное влияние условия внешней среды. Так, при дефиците трофического компонента (питательных веществ), к примеру, у растений, растущих на болоте, годичные кольца выглядят тоньше своих обычных размеров.
Ветер также оказывает существенное влияние: при его постоянном действии происходит перераспределение древесины по стволу. Оказывая действие на крону, ветер смещает центр тяжести дерева, что сказывается на его нижележащих отделах. Они начинают компенсаторно утолщаться для предотвращения слома дерева. При постоянно дующем ветре ствол сильно искривляется, а форма кроны становится флагообразной.
Тема камбия и форм стволов растений весьма занимательна, и все-таки мы должны разобраться в строении самой образовательной ткани. Она представлена живыми мелкими быстро делящимися клетками с относительно крупным ядром. Объем цитоплазмы небольшой, она вязкая по консистенции, оболочка клетки тонкая. Это уязвимые клетки, которые растение оберегает по-своему, подобно тому, как животные оберегают только что появившееся потомство.
Другое название образовательных тканей — меристемы (с др.-греч. — «μεριστός» — делимый). По времени возникновения различают первичные и вторичные меристемы.
Первичные меристемы — закладываются в эмбриогенезе
1) Вставочные меристемы (интеркалярные) — в виде отдельных участков в зоне активного роста в разных частях растения. Такие ткани можно найти в основании междоузлий у злаков, черешков листьев у многих растений. У злаковых наблюдается быстрый рост стебля за счет множественного расположения данной ткани на стебле — «вставочный рост».
2) Прокамбий — основа будущего камбия, перицикла, окружающего проводящие ткани в один или несколько слоёв (у голосеменных). В корнях перицикл является корнеродным слоем, так как в корне с него начинается формирование осевого цилиндра, наружным слоем которого он является. В нём закладываются придаточные и боковые корни, что имеет принципиальное значение для формирования корневой системы растения.
3) Верхушечные (апикальные) — формируются на верхушках стеблей и кончиках корней. В периферической части корня различают три слоя:
- Дерматоген — в дальнейшем преобразующийся в первичную покровно-всасывающую ризодерму (эпиблему или ризодерму)
- Периблема — образующая ткани первичной коры
- Плерома — внутренний слой ткани центрального осевого цилиндра
Читайте также: Цветы из ткани своими руками букеты из них
Вторичные меристемы — закладываются в постэмбриональном развитии
Камбий и феллоген (пробковый камбий) — занимают боковое положение по отношению к оси органа, обеспечивают рост вширь. Растения часто повреждаются, их задевают животные, нарушая целостность тканей и органов. На этот случай в группе вторичных меристем есть раневые меристемы, дающие начало защитной ткани в местах повреждения растения.
Топографическая классификация меристем
Спешу заверить, это отнюдь не сложная классификация, которой нужно бояться. Речь пойдет о взгляде на те же образовательные ткани с другой стороны. В переводе с греч. τόπος — место. Мы рассмотрим меристемы в соответствии с их месторасположением на растении.
- Верхушечная или апикальная (лат. apex — вершина) — расположена на кончике корня и конусе нарастания побега
- Боковая или латеральная (лат. latus — бок): камбий – обеспечивает рост стебля и корня в толщину
- Краевая или маргинальная (лат. margo — край) меристема даёт начало листовой пластинке
- Вставочная или интеркалярная (лат. inter — между и calaris — вставочный, добавочный) — расположена преимущественно у основания стеблевых междоузлий между зонами дифференцированных тканей.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2022
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Общая характеристика меристем.
Лекция 5. Общая характеристика растительных тканей. Меристемы. (2 ч.)
1. Определение понятия «ткани».
Определение понятия «ткани».
Строение растений усложнялось в течение многих миллионов лет. У низших растений (водорослей) резкой специализации клеток не наблюдалось. Это было связано с тем, что они находились в водной однородной среде. С выходом растений на сушу связана дифференцировка и специализация клеток и образование из них устойчивых комплексов – тканей. Это связано с более разнообразными наземными условиями. Растению, с выходом на сушу, пришлось осваивать две разные среды: воздушную и почвенную. Громадное разнообразие условий окружающей среды и привело к специализации клеток.
Например, у большинства водорослей все клетки не специализированы и одинаковы, а у наиболее высокоорганизованных бурых водорослей встречается всего 10 разных видов клеток. У наземных растений различные типы клеток объединены в ткани. У мхов насчитывается около 20 разных типов клеток, у папоротникообразных – около 40, а у покрытосеменных растений – более 80.
Знание растительных тканей составляет основу анатомии растений, так как анализ любой структуры растения начинается с определения тканей из которых она состоит.
В 17 веке М. Мальпиги дал первое определение ткани: «ткани – это сходные клетки». К настоящему времени это определение сильно расширилось и дополнилось.
Современные анатомы под тканямипронимают устойчивые комплексы клеток, сходных по строению, происхождению и выполняемым функциям.
Иногда ткань может состоять из межклетников (аэренхима). Все ткани прошли длительную эволюцию, поэтому клетки разных тканей различаются по форме и особенностям строения.
В настоящее время существуют различные классификации тканей, основанные на их происхождении, функциях, морфологических признаках клеток. Все они имеют свои «+» и «-».
Читайте также: Можно ли расписывать ткань обычным акрилом
Классификации тканей.
1) По морфологическим признакам (первая классификация, предложена в 17 веке Н. Грю и М. Мальпиги).
1. Паренхимные ткани – состоят из паренхимных клеток.
2. Прозенхимные ткани – состоят из прозенхимных клеток.
2) По физиологическим функциям (общепринятая – конец 19 века, Швенденер и Габерланд). У этой классификации много «+», но есть и «-».
Во-первых, есть многофункциональные ткани. Во- вторых – на разных этапах онтогенеза клетки могут выполнять разные функции (например, у сосудов с возрастом проводящая функция сменяется на механическую).
1. Образовательные (меристемы).
6. Ткани-регуляторы прохождения веществ.
7. Основная паренхима: ассимиляционные и запасающие ткани.
3) По количеству типов клеток, образующих ткань.
1. Простые ткани – состоят из одинаковых клеток (например: ассимиляционная, запасающая, механическая ткань).
2. Сложные ткани – образованы несколькими типами клеток, выполняющих разные функции (например: покровные, проводящие и др.).
1. Первичные ткани – образовавшиеся из первичных образовательных тканей — меристем. Это ткани молодых органов и листьев. (Первичные меристемы: апикальные, прокамбий, перицикл.)
2. Вторичные ткани – образуются из вторичных меристем (камбия и феллогена) и приходят на смену первичным тканям. Это зрелые ткани деревьев и кустарников.
5) По специализации клеток ткании способности их к делению.
1. Постоянные ткани – клетки полностью дифференцированы и выполняют определённые функции. Обычно не способны к делению.
2. Образовательные ткани (меристемы) – клетки сохраняют способность к делению, недифференцированы. Формируют все другие типы тканей.
Образовательные ткани (меристемы).
Общая характеристика меристем.
Термин «меристемы» происходит от греческого слова «меристос», что означает делящийся. Таким образом, меристемы – это ткани, характеризующиеся активным клеточным делением.
Таким образом, образовательные ткани (меристемы) постоянно формируют все остальные ткани из своих делящихся клеток.
Образовательные ткани характерны только для растений! У животных их нет. (резкое отличие. )
Именно благодаря меристемам растения имеют неограниченный рост и растут в течение всей жизни.
Рост растений осуществляется при активном делении клеток меристем, которые содержат особые гормоны, стимулирующие деление клеток.
В составе меристем есть 2 типа клеток. Некоторые клетки благодаря гормонам сохраняют способность к делению очень долго, в течение всей жизни растения. Они называются инициальными (или инициалями). Эти клетки обеспечивают важное свойство меристем – воспроизводство самих себя и образовательной ткани в целом. Все остальные клетки меристем являются производными инициалей. Они могут делиться только ограниченное чиитологические признаки клеток мерисем.сло раз, а затем дифференцируются и превращаются в постоянные ткани.
Цитологические признаки клеток меристем.
1) Чаще всего паренхимные, мелкие, без межклетников (но могут быть и прозенхимные, например камбий).
2) Оболочки тонкие, первичные, с малым количеством целлюлозы, хорошо растягиваются.
3) Имеют крупное ядро, часто занимающее 2/3 объёма клетки, густую цитоплазму, с большим числом митохондрий и рибосом из-за активно идущих процессов синтеза. Вакуолей нет, или они очень мелкие.
4) Клетки очень физиологически активны и мало- или вообще не специализированы.
Классификация меристем.
1. По происхождению. В зависимости от природы образующих клеток, меристемы бывают:
а) первичные – это меристемы, клетки которых являются прямыми потомками эмбриональных клеток. Это меристемы зародыша, кончика корня и стебля (промеристемы), они формируют первичную покровную, запасающую и другие ткани. Также из промеристем формируются прокамбий и перицикл – первичные боковые меристемы, из которых затем формируются первичные механические, проводящие и запасающие ткани. Таким образом, первичные меристемы формируют первичное строение органов растений.
Читайте также: Печать по ткани картины
б) вторичные – это меристемы, клетки которых образуются из первичных меристем (прокамбий → камбий), или из живых, мало специализированных клеток постоянных тканей (например, из клеток запасающей паренхимы) путём их дедифференциации и перехода в меристематическое состояние. К вторичным меристемам относятся: камбий и феллоген (пробковый камбий). Из камбия и феллогена формируются все вторичные постоянные ткани.
2. По положению в теле растения различают следующие виды меристем:
А) верхушечные (апикальные) меристемы – сосредоточены на верхушке побега и в кончике корня. Закладываются при делении зиготы уже на стадии зародыша. Это промеристемы, следовательно первичные. Клетки их обычно паренхимные. Эти меристемы обеспечивают рост растений в длину.
Б) боковые (латеральные) меристемы – закладываются ниже верхушки стебля (побега) и выше кончика корня. Они располагаются параллельно другим постоянным тканям, вдоль стебля и корня, и на поперечном срезе имеют вид кольца. Клетки этих меристем прозенхимные. За счет боковых меристем обеспечивается рост в тощину (ширину).
Боковые меристемы бывают первичные и вторичные. К первичным относятся: прокамбий и перицикл, а к вторичным – камбий и феллоген.
первичные запасающие ткани
Перицикл первичные лубяные волокна
Феллоген вторичная покровная ткань – перидерма.
В) вставочные (интеркалярные) меристемы – эти меристемы являются остатками апикальных меристем (следовательно, первичные) и находятся между зонами, дифференциация которых завершена (т.е. между постоянными тканями). Располагаются вставочные меристемы обычно в узлах побега и обеспечивают дополнительный (вставочный) рост в длину (например, удлинение междоузлий у стебля злаков).
Г) раневые (травматические) меристемы – образуются путём дедифференциации живых паренхимных клеток постоянных тканей в любой части растения на месте ран и повреждений, и формируют защитные слои постоянных тканей. Чаще всего в роли раневой меристемы выступает феллоген. Он залечивает раны, образуя слои пробки.
После нескольких делений меристематические клетки, являющиеся производными инициалей, начинают расти и дифференцироваться, превращаясь в специализированные клетки постоянных тканей. Они постепенно оттесняются вновь образующимися меристематическими клетками к периферии зоны деления. При этом, растущие клетки могут оставаться паренхимными, растягиваясь во всех направлениях, или увеличиваются в одном направлении, становясь прозенхимными.
В росте, растяжении и дифференцировке клеток активное участие принимает протопласт. Специализация клеток зависит от их места в растении и от того, какие ткани их окружают.
Рост и растяжение клеток бывает 2 типов:
1) симпластический – оболочки соседних клеток растягиваются согласованно, с сохранением физиологических связей с помощью плазмодесм, не сдвигаясь друг относительно друга. Такой тип роста характерен для клеток живых тканей (паренхима, эпидерма и др.).
2) интрузивный – оболочки соседних клеток скользят друг относительно друга, клетки внедряются между соседними клетками. Физиологические связи при этом нарушаются, плазмодесмы рвутся. Такой тип роста характерен для впоследствии отмирающих клеток прозенхимных тканей (проводящих, механических (волокон)).
Андреева И. И., Родман Л.С. Ботаника: учеб. пособие. — М.: КолосС, 2005. — 517 с.
Серебрякова Т.И., Воронин Н.С., Еленевский А.Г. и др.. Ботаника с основами фитоценологии : анатомия и морфология растений: учебник. — М. : Академкнига, 2007. — 543 с.
Яковлев Г.П., Челомбитько В.А., Дорофеев В.И. Ботаника: учебник. — Спб: СпецЛит, 2008 г. – 687 с.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом